JP6581880B2 - Connection state confirmation method, fuel cell system, fuel cell device, and monitoring device - Google Patents
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Description
本発明は、接続状態確認方法、燃料電池システム、燃料電池装置、及び監視装置に関する。 The present invention relates to a connection state confirmation method, a fuel cell system, a fuel cell device, and a monitoring device.
燃料電池、特に固体酸化物形燃料電池(SOFC)は発電効率が高く、非常に注目されている。ここで、SOFCは発電時に非常に高温となるため、モニタによる機器監視が非常に重要である。SOFCは出力を確保するために複数台の連結運転とされることがあるが、その場合各SOFCに対応するモニタを設けて、監視対象に混乱が生じないようにされる。モニタは、例えば、対応するSOFCの運転状況を監視することによって、当該SOFCが損傷する前に異常を知らせたり、安全に停止させたりする(例えば、特許文献1参照)。 Fuel cells, particularly solid oxide fuel cells (SOFC), have high power generation efficiency and are attracting much attention. Here, since the SOFC becomes very hot during power generation, device monitoring by a monitor is very important. The SOFC may be connected to a plurality of units in order to ensure output. In this case, a monitor corresponding to each SOFC is provided so that the monitoring target is not confused. The monitor, for example, monitors the operating status of the corresponding SOFC, thereby notifying the abnormality before the SOFC is damaged or stopping it safely (for example, see Patent Document 1).
ところが、SOFC自体には異常がなくても、モニタとSOFCとの間の通信に異常が発生することがある。この場合、SOFCの異常を検知する手段がないことから、実際にSOFCに異常が発生すればSOFCが損傷してしまう恐れがある。これを防ぐために、モニタとの通信に異常が発生したSOFCは、自動的に緊急停止するような仕様が考えられる。しかしながら、SOFCを緊急停止させると、セルスタックの寿命が縮むなどのデメリットがある。 However, even if there is no abnormality in the SOFC itself, an abnormality may occur in communication between the monitor and the SOFC. In this case, since there is no means for detecting the SOFC abnormality, if the SOFC abnormality actually occurs, the SOFC may be damaged. In order to prevent this, it is conceivable that the SOFC in which an abnormality has occurred in communication with the monitor automatically stops in an emergency. However, if the SOFC is stopped urgently, there are disadvantages such as shortening the life of the cell stack.
そこで本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、モニタとの通信異常発生時にも燃料電池の運転状況の監視を継続でき、信頼性を向上することができる接続状態確認方法、燃料電池システム、燃料電池装置、及び監視装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described points, and it is possible to continue monitoring the operating state of the fuel cell even when a communication abnormality with the monitor occurs, and to improve the reliability of the connection state checking method and fuel An object is to provide a battery system, a fuel cell device, and a monitoring device.
上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る接続状態確認方法は、
燃料電池と制御部と監視部とを備える複数の燃料電池装置を互いに接続して連結運転する燃料電池システムにおける前記制御部と前記監視部との間の接続状態を確認する接続状態確認方法であって、
前記複数の燃料電池装置のうちの1台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定する第1ステップと、
前記親装置の監視部から前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信する第2ステップと、
前記子装置の監視部から前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する第3ステップと
を含む。
In order to solve the above-described problem, a connection state confirmation method according to an embodiment of the present invention includes:
A connection state confirmation method for confirming a connection state between the control unit and the monitoring unit in a fuel cell system in which a plurality of fuel cell devices including a fuel cell, a control unit, and a monitoring unit are connected to each other and connected and operated. And
A first step of setting one of the plurality of fuel cell devices as a parent device and setting a fuel cell device other than the parent device as a child device;
A confirmation signal for confirming a connection state between the monitoring unit of the child device and the control unit of the child device is transmitted from the monitoring unit of the parent device to the monitoring unit of the child device at a predetermined timing. The second step;
And a third step of transmitting a response signal to the confirmation signal from the monitoring unit of the child device to the monitoring unit of the parent device.
また、上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る燃料電池システムは、
燃料電池と制御部と監視部とを備える複数の燃料電池装置を互いに接続して連結運転する燃料電池システムであって、
前記制御部は、前記複数の燃料電池装置のうちの1台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定し、
前記親装置の監視部は、前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
前記子装置の監視部は、前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する。
In order to solve the above-described problem, a fuel cell system according to an embodiment of the present invention includes:
A fuel cell system in which a plurality of fuel cell devices including a fuel cell, a control unit, and a monitoring unit are connected to each other and connected to each other,
The control unit sets one of the plurality of fuel cell devices as a parent device, sets a fuel cell device other than the parent device as a child device,
The monitoring unit of the parent device transmits a confirmation signal for confirming a connection state between the monitoring unit of the child device and the control unit of the child device to the monitoring unit of the child device at a predetermined timing. And
The monitoring unit of the child device transmits a response signal to the confirmation signal to the monitoring unit of the parent device.
また、上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る燃料電池装置は、
燃料電池と制御部と監視部とを備え、他の燃料電池装置に接続して連結運転する燃料電池装置であって、
前記制御部は、連結運転する燃料電池装置のうちの1台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定し、
前記親装置の監視部は、前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
前記子装置の監視部は、前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する。
In order to solve the above problems, a fuel cell device according to an embodiment of the present invention includes:
A fuel cell device that includes a fuel cell, a control unit, and a monitoring unit, and is connected to another fuel cell device for operation.
The control unit sets one of the fuel cell devices to be connected and operated as a parent device, sets a fuel cell device other than the parent device as a child device,
The monitoring unit of the parent device transmits a confirmation signal for confirming a connection state between the monitoring unit of the child device and the control unit of the child device to the monitoring unit of the child device at a predetermined timing. And
The monitoring unit of the child device transmits a response signal to the confirmation signal to the monitoring unit of the parent device.
また、上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る監視装置は、
他の燃料電池装置に接続して連結運転する燃料電池装置に接続される監視装置であって、
連結運転する燃料電池装置のうちの1台が親装置に設定され、前記親装置以外の燃料電池装置が子装置に設定され、
前記親装置に接続される監視装置は、前記子装置と前記子装置に接続される監視装置との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
前記子装置に接続される監視装置は、前記親装置に接続される監視装置に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する。
Moreover, in order to solve the said subject, the monitoring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention,
A monitoring device connected to a fuel cell device connected to another fuel cell device and connected to the fuel cell device,
One of the fuel cell devices to be connected and operated is set as a parent device, and a fuel cell device other than the parent device is set as a child device,
The monitoring device connected to the parent device transmits a confirmation signal for confirming a connection state between the child device and the monitoring device connected to the child device at a predetermined timing,
The monitoring device connected to the child device transmits a response signal to the confirmation signal to the monitoring device connected to the parent device.
本発明によれば、モニタとの通信異常発生時にも燃料電池の運転状況の監視を継続でき、信頼性を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to continue monitoring the operating state of the fuel cell even when communication abnormality with the monitor occurs, and to improve the reliability.
(実施形態)
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[システム構成]
図1は、一実施形態に係る燃料電池システム1の構成を示すブロック図である。燃料電池システム1は、第1燃料電池装置10と第2燃料電池装置20と第3燃料電池装置30とを備える。
[System configuration]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a
第1燃料電池装置10は、発電を行う第1セルスタック11と、第1セルスタック11を制御する第1制御部12と、第1制御部12を通じて第1セルスタック11の運転状況を監視する第1監視部13とを備える。図1において、監視部は燃料電池装置に含まれるように設けられているが、別個の監視装置として燃料電池装置の外部に設けられてもよい。また、燃料電池装置は、一般的に屋外に設置されるため、屋内用の監視部は、燃料電池装置の外部に、屋外でのメンテナンス用の監視部は、燃料電池装置に含まれるように設けてもよい。さらに、それらの両方を設けてよい。
The first fuel cell device 10 monitors the operating state of the first cell stack 11 through the first cell stack 11 that generates power, the
第2燃料電池装置20も同様に、第2セルスタック21と第2制御部22と第2監視部23とを備える。また、第3燃料電池装置30も同様に、第3セルスタック31と第3制御部32と第3監視部33とを備える。
Similarly, the second
第1セルスタック11は、燃料電池であり、例えば固体酸化物形燃料電池(SOFC)であるがこれに限られない。第2セルスタック21及び第3セルスタック31についても同様である。
The first cell stack 11 is a fuel cell, for example, a solid oxide fuel cell (SOFC), but is not limited thereto. The same applies to the
第1制御部12は、第1セルスタック11の運転状態を制御する。例えば、第1セルスタック11の運転/停止状態を切り替えたり、運転状態における発電電力を制御したりする。第2制御部22及び第3制御部32についても同様である。また、第1制御部12、第2制御部22及び第3制御部32は互いに接続されている。
The
第1監視部13は、第1制御部12から第1セルスタック11の状態を取得する。第1監視部13は、第1セルスタック11の状態に応じて、例えば第1セルスタック11に異常が発生したことを検知した場合は、第1制御部12に対して第1セルスタック11を停止させる指示をすることができる。この場合、緊急停止させる指示をしてもよいし、通常停止させる指示をしてもよい。第2監視部23及び第3監視部33についても同様である。
The
第1燃料電池装置10と第2燃料電池装置20と第3燃料電池装置30とはそれぞれ、第1監視部13、第2監視部23、第3監視部33を介して、サーバ40に接続される。
The first fuel cell device 10, the second
サーバ40は、各燃料電池装置の監視部と通信を行い、各燃料電池装置の情報を取得する。またサーバ40は、各燃料電池装置の動作に指示を与えたり、各燃料電池装置のメンテナンスの手配を行ったりするO&M(Operation&Maintenance)サーバであってもよい。
The
[監視部と制御部との間の通信動作]
以下、シーケンス図を用いて、上述した構成の各部の動作を説明していく。図2は、第1燃料電池装置10の第1監視部13と第1制御部12との間で行われる動作のシーケンス図である。図2(a)は第1監視部13と第1制御部12との間の通信がタイムアウトせず正常に行われる場合を示す。図2(b)は第1監視部13と第1制御部12との間の通信がタイムアウトする場合を示す。
[Communication operation between the monitoring unit and the control unit]
Hereinafter, the operation of each unit having the above-described configuration will be described using a sequence diagram. FIG. 2 is a sequence diagram of operations performed between the
図2(a)において、第1監視部13は、第1制御部12に対して情報取得要求を送信する(ステップS21)。続いて第1監視部13は、応答待ち状態となる(ステップS22)。第1制御部12は、第1監視部13からの情報取得要求を取得すると、第1セルスタック11の状態を含む情報を生成する(ステップS23)。続いて第1制御部12は、生成した情報を第1監視部13へ送信する(ステップ24)。第1監視部13は、ステップS22の応答待ちの間に情報を取得できた場合(タイムアウトしなかった場合)、正常に情報取得できたと判定する。
In FIG. 2A, the
一方、図2(b)において、図2(a)の場合と同様に第1制御部12は第1セルスタック11の状態を含む情報を生成する(ステップS23)。しかし図2(b)において、第1制御部12が生成した情報を第1監視部13へ送信する(ステップS24)タイミングが図2(a)の場合よりも遅くなり、第1監視部13が応答待ち状態となっている期間(ステップS22)を過ぎている。この場合、第1監視部13は、タイムアウトにより正常に情報取得できなかったと判定する(ステップS25)。
On the other hand, in FIG. 2B, the
図3は、図2と同じく第1燃料電池装置10の第1監視部13と第1制御部12との間で行われる動作のシーケンス図であるが、第1監視部13と第1制御部12との間の通信が途中から途絶える場合を示している。
FIG. 3 is a sequence diagram of operations performed between the
図3において、ステップS21〜S24については、図2(a)と同様の動作であるため説明を省略するが、このときには第1監視部13と第1制御部12との間の通信が正常に行われている。続いて、第1監視部13は、ステップS21と同様に、第1制御部12に対して情報取得要求を送信する(ステップS31)。続いて第1監視部13は、応答待ち状態となる(ステップS32)。しかしながら、この時点で第1監視部13と第1制御部12との間の通信が途絶えており、第1制御部12は情報取得要求を取得できない(ステップS33)。
In FIG. 3, steps S21 to S24 are the same as those in FIG. 2A and will not be described. However, communication between the
第1制御部12が情報取得要求を取得できない場合、第1制御部12は情報の生成を行わず、情報取得要求を待つ要求待ち状態となる(ステップS34)。一方で、第1監視部13は、ステップS32の応答待ちの間に情報を取得できないので、タイムアウトにより正常に情報取得できなかったと判定する(ステップS35)。
When the
続いて第1監視部13は、第1制御部12に対する情報取得要求の送信をリトライする。図3にはn回目のリトライ動作が示されており、第1監視部13は、第1制御部12に対して情報取得要求を送信する(ステップS31n)。続いて第1監視部13は、応答待ち状態となる(ステップS32n)。第1制御部12は、情報取得要求を取得できず(ステップS33n)、引き続き要求待ち状態となる(ステップS34)。一方で、第1監視部13は、ステップS32nの応答待ちの間に情報を取得できないので、タイムアウトにより正常に情報取得できなかったと判定する(ステップS35n)。
Subsequently, the
最終的に、第1制御部12は、要求待ち状態(ステップS34)が所定期間又は所定回数続いた後に、タイムアウトにより正常に要求を取得できなかったと判定する(ステップS36)。この場合、第1制御部12は、第1監視部13との間の通信が途絶えたと判定する。
Finally, the
[連結運転動作]
続いて複数台の燃料電池装置が連結運転される場合について説明する。複数台の燃料電池装置が連結運転される場合、燃料電池装置のうちの1台が親装置に設定され、親装置以外の燃料電池装置が子装置に設定される。親装置又は子装置の設定は、サーバ40から各燃料電池装置の監視部を介して行われてもよいし、各燃料電池装置の制御部間の通信によって行われてもよい。
[Linked operation]
Next, a case where a plurality of fuel cell devices are connected and operated will be described. When a plurality of fuel cell devices are connected and operated, one of the fuel cell devices is set as a parent device, and a fuel cell device other than the parent device is set as a child device. The setting of the parent device or the child device may be performed from the
複数台の燃料電池装置が連結運転される場合、これらのうちの1台の燃料電池装置が、当該燃料電池装置に接続される他の燃料電池装置を親装置又は子装置に設定するようにしてもよい。 When a plurality of fuel cell devices are connected and operated, one of the fuel cell devices sets another fuel cell device connected to the fuel cell device as a parent device or a child device. Also good.
親装置の制御部は、子装置の制御部に対して、子装置の燃料電池の出力などを含む制御指示を送信する。子装置の制御部は、親装置の制御部から取得した制御指示に基づいて、子装置の燃料電池を制御する。 The control unit of the parent device transmits a control instruction including the output of the fuel cell of the child device to the control unit of the child device. The control unit of the child device controls the fuel cell of the child device based on the control instruction acquired from the control unit of the parent device.
図4は、第1燃料電池装置10と第2燃料電池装置20と第3燃料電池装置30との連結運転における動作を示すシーケンス図である。本実施形態に係る燃料電池システム1では、第1燃料電池装置10が親装置に設定され、第2燃料電池装置20と第3燃料電池装置30とが子装置に設定される。
FIG. 4 is a sequence diagram showing an operation in the connecting operation of the first fuel cell device 10, the second
連結運転時においても、親装置であるか子装置であるかにかかわらず、各燃料電池装置は、監視部と制御部との間で図2に示したような動作をおこなっている。これらの動作は、図4においてステップS41〜S44として示されており、第1監視部13と第1制御部12との間、第2監視部23と第2制御部22との間、及び、第3監視部33と第3制御部32との間それぞれで行われている。ステップS41〜S44の動作はそれぞれ、図2のステップS21〜S24の動作に対応するので、説明は省略する。
Even during the linked operation, each fuel cell device performs the operation as shown in FIG. 2 between the monitoring unit and the control unit, regardless of whether it is a parent device or a child device. These operations are shown as steps S41 to S44 in FIG. 4, between the
一方で、連結運転時において、親装置の制御部は子装置の制御部に対して制御指示を送信する必要があるため、親装置から子装置に対して存在確認が行われる。ここで子装置に対する存在確認とは、子装置の監視部と制御部との間の通信が正常であるか、つまり子装置の監視部と制御部との間の接続状態を確認するための動作である。この動作を実行する方法は、接続状態確認方法ともいえる。 On the other hand, during the linked operation, the control unit of the parent device needs to transmit a control instruction to the control unit of the child device, so presence confirmation is performed from the parent device to the child device. Here, the presence check for the child device is an operation for checking whether the communication between the monitoring unit and the control unit of the child device is normal, that is, the connection state between the monitoring unit and the control unit of the child device. It is. The method of executing this operation can be said to be a connection state confirmation method.
本実施形態において、親装置に設定される第1燃料電池装置10の第1監視部13から、子装置に設定される第2燃料電池装置20の第2監視部23に対して存在確認が行われる。ここで本実施形態においては、図1に示すように第1監視部13と第2監視部23とは直接接続されておらず、サーバ40を介して接続されている。よって、第1監視部13から第2監視部23に対する存在確認は、サーバ40を介して行われる。以下、この動作について説明する。
In the present embodiment, the
まず、第1監視部13は、第2監視部23に対する確認信号をサーバ40に送信する(ステップS45a)。続いて第1監視部13は、応答待ち状態となる(ステップS46a)。サーバ40は、第1監視部13から取得した確認信号を第2監視部23に送信するための処理を行い(ステップS45b)、第2監視部23に対して存在確認するための確認信号を送信する(ステップS45c)。
First, the
第2監視部23は、サーバ40から取得した確認信号に応じて、第2燃料電池装置20が正常に動作しているか否かを示す応答信号を生成する(ステップS47a)。例えば、ステップS41〜S44の動作において、第2監視部23の応答待ちステップS42の間に第2制御部22からの情報を取得できている場合は、第2監視部23は、第2制御部22との間の通信が正常であることを示す応答信号を生成する。一方で、ステップS41〜S44の動作によって、第2監視部23と第2制御部22との間の通信が途絶えたと判定されている場合、第2監視部23は、第2制御部22との間の通信が正常でないことを示す応答信号を生成する。
The
続いて第2監視部23は、応答信号をサーバ40に送信する(ステップS48a)。サーバ40は、第2監視部23から取得した応答信号を第1監視部13に送信するための処理を行い(ステップS48b)、第1監視部13に対して応答信号を送信する(ステップS48c)。
Subsequently, the
第1監視部13は、ステップS46aの応答待ちの間に第2監視部23からの応答信号を取得できた場合(タイムアウトしなかった場合)であって、取得した応答信号に第2制御部22との間の通信が正常であることを示す情報が含まれる場合、第2燃料電池装置20が正常に動作しているものと判定する。一方で、第1監視部13は、取得した応答信号に第2制御部22との間の通信が正常でないことを示す情報が含まれる場合、第2監視部23と第2制御部22との間の通信に何らかの異常が発生しているものと判定する。また第1監視部13は、ステップS46aの応答待ちの間に第2監視部23からの応答信号を取得できなかった場合(タイムアウトした場合)も、第2監視部23と第2制御部22との間の通信に何らかの異常が発生しているものと判定する。
The
以上、第1監視部13から第2監視部23に対する存在確認の動作について説明したが、第1監視部13から第3監視部33に対する存在確認の動作も同様に行われる。図4において第1監視部13から第3監視部33に確認信号を送信するステップS45d〜S45fはステップS45a〜S45cに対応し、第1監視部13が応答待ちするステップS46dはステップS46aに対応する。以下同様に、第3監視部33が応答信号を生成するステップS47d、及び、第3監視部33から第1監視部13に応答信号を送信するステップS48d〜S48fがそれぞれ、ステップS47a、及び、S48a〜S48cに対応する。
The operation of existence confirmation from the
存在確認の動作は、所定のタイミングで行われる。例えば、定期的に行われてもよいし、予め定められたスケジュールに従っておこなわれてもよい。 The presence confirmation operation is performed at a predetermined timing. For example, it may be performed periodically or according to a predetermined schedule.
[通信途絶時の動作]
監視部と制御部との間の通信が途絶えた場合、燃料電池の異常を監視できない状態となる。このような場合の動作について、比較例を示した上で、本実施形態における動作を説明する。
[Operation when communication is interrupted]
When communication between the monitoring unit and the control unit is interrupted, it becomes impossible to monitor the abnormality of the fuel cell. About the operation | movement in such a case, after showing a comparative example, the operation | movement in this embodiment is demonstrated.
<比較例における動作>
第1燃料電池装置10が他の燃料電池装置と連結されずに単独運転している際に第1制御部12と第1監視部13との間の通信が途絶えたと判定された場合、第1制御部12は第1セルスタック11を緊急停止させる。このようにする理由は、第1セルスタック11に異常が発生しても第1監視部13で検知できず、第1監視部13からの停止指示を取得できないことを避けて予め停止させるというフェイルセーフの考えに基づく。
<Operation in Comparative Example>
When it is determined that the communication between the
第1燃料電池装置10が他の燃料電池装置と連結運転している場合であっても、比較例においては、第1制御部12と第1監視部13との間の通信が途絶えたと判定された場合、第1制御部12は第1セルスタック11を緊急停止させる。このようにする理由は、単独運転している場合と同様、フェイルセーフの考えに基づく。ただし、緊急停止されたセルスタックは寿命が大幅に短くなるので、できれば緊急停止されないほうがよい。仮に第1監視部13と第1制御部12との間の通信が途絶えたと判定される原因が、第1セルスタック11又は第1制御部12に発生した異常ではなく、通信ケーブルに発生した異常であれば、必要のない緊急停止をさせることになり、損失が大きい。
Even when the first fuel cell device 10 is connected to another fuel cell device, in the comparative example, it is determined that the communication between the
<本実施形態における動作>
上記比較例に対して、本実施形態においては、監視部と制御部との間の通信が途絶えたことだけを条件として制御部がセルスタックを緊急停止させる必要はない。以下、子装置において監視部と制御部との間の通信が途絶えた場合と、親装置において監視部と制御部との間の通信が途絶えた場合とについてそれぞれ説明する。
<Operation in this embodiment>
In contrast to the comparative example, in the present embodiment, the control unit does not need to urgently stop the cell stack only on the condition that the communication between the monitoring unit and the control unit is interrupted. Hereinafter, a case where communication between the monitoring unit and the control unit is interrupted in the child device and a case where communication between the monitoring unit and the control unit is interrupted in the parent device will be described.
<<子装置における通信途絶>>
図5は、子装置である第2燃料電池装置20の第2監視部23と第2制御部22との間の通信に異常が発生している場合の動作を示すシーケンス図である。
<< Communication disruption in child device >>
FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an operation when an abnormality occurs in communication between the
まず、第1監視部13は、第2監視部23に対する確認信号をサーバ40に送信する(ステップS45a)。続いて第1監視部13は、応答待ち状態となる(ステップS46a)。サーバ40は、第1監視部13から取得した確認信号を第2監視部23に送信するための処理を行い(ステップS45b)、第2監視部23に対して存在確認するための確認信号を送信する(ステップS45c)。
First, the
第2監視部23は、サーバ40から取得した確認信号に応じて、第2燃料電池装置20が正常に動作しているか否かを示す応答信号を生成する(ステップS47a)。ここでは、第2監視部23と第2制御部22との間の通信に異常が発生している場合を説明しているため、第2監視部23は、そもそも応答信号を生成することができないものとする。しかし通信異常発生時の動作はこれに限られず、第2監視部23は、第2制御部22との間の通信が正常でないことを示す応答信号を生成してもよい。
The
第2監視部23が応答信号を生成することができない場合、第2監視部23はサーバ40に対して応答信号を送信するステップS48aを実行できない。そうすると、第1監視部13は第2監視部23からの応答信号を取得することができない。図5においては、応答待ちのステップS46aの間に応答がなくタイムアウトと判定(ステップS51)した場合に、第1監視部13が第2監視部23と第2制御部22との間の通信に異常が発生していると判定する。
When the
仮に、第2監視部23が第2監視部23と第2制御部22との間の通信が正常でないことを示す応答信号を送信した場合、第1監視部13は、当該応答信号を取得した時点で、第2監視部23と第2制御部22との間の通信に異常が発生していると判定する。
If the
第1監視部13は、第2監視部23と第2制御部22との間の通信に異常が発生していると判定した場合、第2制御部22からの情報取得を試みる。具体的には、第1監視部13は、第1制御部12に第2制御部22に対する情報取得要求を送信し(ステップS52a)、その後応答待ち状態となる(ステップS53)。第1制御部12は、第1監視部13から取得した情報取得要求を処理し(ステップS52b)、第2制御部22に送信する(ステップS52c)。
When the
第2制御部22は、第1制御部12を介して第1監視部13からの情報取得要求を取得した場合、第2監視部23との間の通信が途絶えていたとしても、第2セルスタック21を緊急停止させないようにする。比較例とは異なりこのようにする理由は、第2監視部23に代わって第1監視部13が暫定的に第2制御部22の情報を取得して監視するからである。
When the
続いて第2制御部22は、第1制御部12から取得した情報取得要求に応じた情報を生成し(ステップS54)、情報を第1制御部12に送信する(ステップS55a)。第1制御部12は、第2制御部22から取得した情報を処理し(ステップS55b)、第1監視部13に送信する(ステップS55c)。第1監視部13は、ステップS53の応答待ちの間に情報を取得できた場合(タイムアウトしなかった場合)、正常に情報取得できたと判定する。
Subsequently, the
第1監視部13は、暫定的に第2監視部23の代わりに第2制御部22からの情報を取得して監視するが、一方で第2燃料電池装置20に対するメンテナンスを促すための情報の送信も行う。図5において、第1監視部13は、第2監視部23と第2制御部22との間の通信が正常ではないことを示す情報をサーバ40に送信し(ステップS56)、その後応答待ち状態となる(ステップS57)。サーバ40は、第1監視部13から取得した情報を処理し(ステップS58)、第1監視部13に対して応答を送信する(ステップS59)。第1監視部13は、ステップS57の応答待ちの間に情報を取得できた場合(タイムアウトしなかった場合)、第2監視部23と第2制御部22との間の通信が正常ではないことを示す情報がサーバ40に正常に通知できたと判定する。サーバ40は、第2監視部23と第2制御部22との間の通信が正常ではないことを示す情報を取得した場合、第2燃料電池装置20に対するメンテナンスの手配を行う。
The
第1監視部13は、第2燃料電池装置20に対するメンテナンスを促すために、燃料電池システム1のユーザ、又はメンテナンス作業者に対して画面表示や警報音による通知を行ってもよい。
The
また第1監視部13は、第2燃料電池装置20に対するメンテナンスを促してから所定時間経過してもメンテナンスが実施されない場合には、第1制御部12を介して第2制御部22に対して、第2セルスタック21を通常停止させる指示を送信してもよい。このようにすれば、セルスタックにダメージがある緊急停止を回避できる。
If the
また第1監視部13は、第2制御部22及び第1制御部12を介して第2セルスタック21に異常が発生したことを検知した場合、第2セルスタック21を停止状態にする指示を送信する。この指示は、第1監視部13から、第1制御部12を介して第2制御部22に送信され、当該指示を取得した第2制御部22は、第2セルスタック21を緊急停止させる。
In addition, when the
<<親装置における通信途絶>>
図6は、親装置である第1燃料電池装置10の第1監視部13と第1制御部12との間の通信に異常が発生している場合の動作を示すシーケンス図である。
<< Communication disruption at parent device >>
FIG. 6 is a sequence diagram showing an operation when an abnormality occurs in communication between the
親装置が子装置に対して存在確認をする場合、まず第1監視部13は、第2監視部23に対する確認信号をサーバ40に送信する(ステップS45a)。しかし、ここでは、第1監視部13と第1制御部12との間の通信に異常が発生しているので、第1監視部13は、そもそも第2監視部23に対する確認信号をサーバ40に送信するステップS45aを実行することができないものとする。しかし通信異常発生時の動作はこれに限られず、第1監視部13は、第1制御部12との間の通信が正常でないことを示す情報を含む確認信号を生成してもよい。図6においては、第1監視部13が確認信号を送信しないものとするので、ステップS45a〜S45cによる第1監視部13から第2監視部23に対する確認信号の送信が行われない。
When the parent device confirms the presence of the child device, first, the
一方で、第2監視部23は、第1監視部13からの確認信号の取得待ちをする(ステップS61)。しかし、所定時間、又は、所定回数の取得待ちの間に確認信号を取得できない場合、第2監視部23は、第1監視部13からの確認信号の取得のタイムアウトと判定する(ステップS62)。この場合、第2監視部23が第1監視部13と第1制御部12との間の通信に異常が発生していると判定する。
On the other hand, the
仮に、第1監視部13が第1監視部13と第1制御部12との間の通信が正常でないことを示す情報を含む確認信号を送信した場合、第2監視部23は、当該確認信号を取得した時点で、第1監視部13と第1制御部12との間の通信に異常が発生していると判定する。
If the
第2監視部23は、第1監視部13と第1制御部12との間の通信に異常が発生していると判定した場合、第1制御部12からの情報取得を試みる。具体的には、第2監視部23は、第2制御部22に第1制御部12に対する情報取得要求を送信し(ステップS63a)、その後応答待ち状態となる(ステップS64)。第2制御部22は、第2監視部23から取得した情報取得要求を処理し(ステップS63b)、第1制御部12に送信する(ステップS63c)。
If the
第1制御部12は、第2制御部22を介して第2監視部23からの情報取得要求を取得した場合、第1監視部13との間の通信が途絶えていたとしても、第1セルスタック11を緊急停止させないようにする。比較例とは異なりこのようにする理由は、第1監視部13に代わって第2監視部23が暫定的に第1制御部12の情報を取得して監視するからである。
When the
続いて第1制御部12は、第2制御部22から取得した情報取得要求に応じた情報を生成し(ステップS65)、情報を第2制御部22に送信する(ステップS66a)。第2制御部22は、第1制御部12から取得した情報を処理し(ステップS66b)、第2監視部23に送信する(ステップS66c)。第2監視部23は、ステップS64の応答待ちの間に情報を取得できた場合(タイムアウトしなかった場合)、正常に情報取得できたと判定する。
Subsequently, the
第2監視部23は、暫定的に第1監視部13の代わりに第1制御部12からの情報を取得して監視するが、一方で第1監視部13に対するメンテナンスを促すための情報の送信も行う。つまり、図5に示したのと同様に、第2監視部23は、第1監視部13と第1制御部12との間の通信が正常ではないことを示す情報をサーバ40に送信してもよい。また、第2監視部23は、第1燃料電池装置10に対するメンテナンスを促すために、燃料電池システム1のユーザ、又はメンテナンス作業者に対して画面表示や警報音による通知を行ってもよい。
The
また第2監視部23は、第1燃料電池装置10に対するメンテナンスを促してから所定時間経過してもメンテナンスが実施されない場合には、第2制御部22を介して第1制御部12に対して、第1セルスタック11を通常停止させる指示を送信してもよい。このようにすれば、セルスタックにダメージがある緊急停止を回避できる。
In addition, when the
また第2監視部23は、第1制御部12及び第2制御部22を介して第1セルスタック11に異常が発生したことを検知した場合、第1セルスタック11を停止状態にする指示を送信する。この指示は、第2監視部23から、第2制御部22を介して第1制御部12に送信され、当該指示を取得した第1制御部12は、第1セルスタック11を緊急停止させる。
In addition, when the
また第2監視部23は、サーバ40に対して親装置を変更する要求を送信してもよい。また第2監視部23は、第2制御部22から第1制御部12及び第3制御部32に対して親装置を変更する要求を送信してもよい。このようにすれば、連結運転を維持することができる。
The
以上、子装置における通信途絶及び親装置における通信途絶が発生した場合の動作について説明してきた。以上説明した動作により、監視部と制御部との間に通信異常が発生しても燃料電池の運転状況の監視を継続でき、信頼性を向上することができる。 The operation when the communication interruption in the child device and the communication interruption in the parent device occur has been described above. By the operation described above, even if a communication abnormality occurs between the monitoring unit and the control unit, the operation status of the fuel cell can be continuously monitored, and the reliability can be improved.
子装置における通信途絶が発生した場合の動作と、親装置における通信途絶が発生した場合の動作とは、いずれか一方だけが実行されてもよいし、両方とも実行されてもよい。 Only one or both of the operation when the communication interruption occurs in the child device and the operation when the communication interruption occurs in the parent device may be executed.
(変形例)
本実施形態においては、燃料電池装置はサーバ40に接続されていたが、サーバ40を介さずに、監視部同士が直接接続される構成であってもよい。この場合、図4を参照して説明した存在確認の動作におけるステップS45a〜S45cの動作は、第1監視部13から第2監視部23に対して確認信号を直接送信する動作に置き換えられる。第2監視部23から第1監視部13に対して応答信号を送信する動作についても同様である。このようにすることで、監視部と制御部との間の接続状態を他の燃料電池装置の監視部から確認するための構成をより簡易化できる。
(Modification)
In the present embodiment, the fuel cell device is connected to the
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each component, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and multiple components, steps, etc. can be combined or divided into one It is. Further, although the present invention has been described centering on an apparatus, the present invention can also be realized as a method including steps executed by each component of the apparatus. Further, although the present invention has been described mainly with respect to the apparatus, the present invention can also be realized as a method, a program executed by a processor included in the apparatus, or a storage medium storing the program, and is within the scope of the present invention. It should be understood that these are also included.
1 燃料電池システム
10 第1燃料電池装置
11 第1セルスタック
12 第1制御部
13 第1監視部
20 第2燃料電池装置
21 第2セルスタック
22 第2制御部
23 第2監視部
30 第3燃料電池装置
31 第3セルスタック
32 第3制御部
33 第3監視部
40 サーバ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記複数の燃料電池装置のうちの1台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定する第1ステップと、
前記親装置の監視部から前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信する第2ステップと、
前記子装置の監視部から前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する第3ステップと
を含む、接続状態確認方法。 A connection state confirmation method for confirming a connection state between the control unit and the monitoring unit in a fuel cell system in which a plurality of fuel cell devices including a fuel cell, a control unit, and a monitoring unit are connected to each other and connected and operated. And
A first step of setting one of the plurality of fuel cell devices as a parent device and setting a fuel cell device other than the parent device as a child device;
A confirmation signal for confirming a connection state between the monitoring unit of the child device and the control unit of the child device is transmitted from the monitoring unit of the parent device to the monitoring unit of the child device at a predetermined timing. The second step;
And a third step of transmitting a response signal to the confirmation signal from the monitoring unit of the child device to the monitoring unit of the parent device.
前記制御部は、前記複数の燃料電池装置のうちの1台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定し、
前記親装置の監視部は、前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
前記子装置の監視部は、前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する燃料電池システム。 A fuel cell system in which a plurality of fuel cell devices including a fuel cell, a control unit, and a monitoring unit are connected to each other and connected to each other,
The control unit sets one of the plurality of fuel cell devices as a parent device, sets a fuel cell device other than the parent device as a child device,
The monitoring unit of the parent device transmits a confirmation signal for confirming a connection state between the monitoring unit of the child device and the control unit of the child device to the monitoring unit of the child device at a predetermined timing. And
The monitoring unit of the child device transmits a response signal to the confirmation signal to the monitoring unit of the parent device.
前記制御部は、連結運転する燃料電池装置のうちの1台を親装置に設定し、前記親装置以外の燃料電池装置を子装置に設定し、
前記親装置の監視部は、前記子装置の監視部に対して、前記子装置の監視部と前記子装置の制御部との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
前記子装置の監視部は、前記親装置の監視部に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する、燃料電池装置。 A fuel cell device that includes a fuel cell, a control unit, and a monitoring unit, and is connected to another fuel cell device for operation.
The control unit sets one of the fuel cell devices to be connected and operated as a parent device, sets a fuel cell device other than the parent device as a child device,
The monitoring unit of the parent device transmits a confirmation signal for confirming a connection state between the monitoring unit of the child device and the control unit of the child device to the monitoring unit of the child device at a predetermined timing. And
The monitoring unit of the child device transmits a response signal to the confirmation signal to the monitoring unit of the parent device.
連結運転する燃料電池装置のうちの1台が親装置に設定され、前記親装置以外の燃料電池装置が子装置に設定され、
前記親装置に接続される監視装置は、前記子装置と前記子装置に接続される監視装置との間の接続状態を確認するための確認信号を所定のタイミングで送信し、
前記子装置に接続される監視装置は、前記親装置に接続される監視装置に対して、前記確認信号に対する応答信号を送信する、監視装置。 A monitoring device connected to a fuel cell device connected to another fuel cell device and connected to the fuel cell device,
One of the fuel cell devices to be connected and operated is set as a parent device, and a fuel cell device other than the parent device is set as a child device,
The monitoring device connected to the parent device transmits a confirmation signal for confirming a connection state between the child device and the monitoring device connected to the child device at a predetermined timing,
The monitoring device connected to the child device transmits a response signal to the confirmation signal to the monitoring device connected to the parent device.
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